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覆膜砂铸造中熔炼温度对炉衬使用寿命的影响

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熔炼温度对炉衬使用寿命的影响

熔炼过程中钢液的温度过高，会造成炉渣温度升高，对炉衬的侵蚀加剧，使炉衬沿渣线过早的损坏。高温还会促使钢液的流动性加速并加速向炉衬的裂纹渗透，加剧了金属液对炉衬的化学侵蚀。在尽量控制熔炼温度的也不要出现长时间高温或保温等待浇铸的情况，过高的温度不但易使合金烧损，能耗也会增加。熔炼温度越高炉衬的使用寿命越低.

高温的作用下炉衬材料中的SiO2会与钢（铁）液中的C发生还原反应，快速侵蚀炉衬。

高温保持是正常情况下炉衬浸蚀的主要原因，应尽量减少高温保持时间。高温出铁、低温浇铸，一直是操作的准则。每一种铸件都有其熔化工艺要求，在达到适合的温度时，不要过于追求过度的超温，要经常观察和测温。满足工艺要求即可，做到低温熔化、快速升温。高温钢液停留在炉衬中时间越长，对炉衬的侵蚀越大。

某铸造厂采用石英砂材料作炉衬材料生产铸铁件时，铁液检验合格，浇注也正常，但检验铸件质量时，发现碳元素低了、硅元素高了导致铸件不合格。究其原因其实是盲目追求高温出铁所造成的。铁液样送检后，炉上超高温保持导致碳元素在高温作用下形成1氧化碳气体蒸发，炉衬材料在高温作用下熔融—石英砂中的二氧化硅元素大量渗入铁液中。

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如何提高电炉质量

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电炉铸铁炉料配比及合成铸铁

在铸造行业，人们常说，铸造材料的成分决定组织，组织左右性能；这句话其实并不全1面。我们在生产实践中发现许多铸铁，在相同成分时，机械性能却有较大差异。铁水的质量除与其成分有关联外，还与炉料配比（生铁用量、废钢用量、返回料用量、合金加入量），熔化与出炉温度，孕育工艺等有密切关系。所谓合成铸铁，就是指配料中使用50%以上的废钢，通过增碳合成的方法制取的铸铁材料，因为需要较高的熔化温度，只宜在电炉中熔炼。目前合成铸铁主要有合成灰铁和球铁。

通过大量实践，对于HT250、HT300等高强度灰铸铁来说，废钢左右强度、生铁影响组织.

配料禁忌

（1）高比例废钢（尤其是船板）与高比例回炉料（浇冒口、废铸件、铁屑）搭配，树脂沙生产厂家，合成灰铁的废钢加入量不宜超过50%；

（2）高比例废钢（尤其是船板）与含硫磷高的生铁搭配；

（3）回炉料超过40%（浇冒口、废铸件、铁屑）。

配料优化组合（%）

组成生铁废钢回炉料

配比A403030、配比B304030、配比C204040、配比D205030

锰硫含量

需要提高硬度时锰的含量可达1.0－1.2%，但不要求相应提高硫的含量（关于灰铁中的硫含量，另行分析）。

某公司为了节约成本，多用废钢，和平区树脂沙，在两个月内试制合成高牌号灰铸铁，废钢用量一度达60%，有一段时间除加入废钢外另加回炉料和少量铁屑，Zui1初质量不错，但一段时间后发现铸件批量缩孔、缩松和有白色硬斑，并且持续不断越来越严重。

此缺陷成因：初步判断是铁水中MnS的含量过高而引起的铸件显微缩孔、缩松，MnS富集形成白色硬斑。这是由于高牌号灰铁HT300成分要求Mn含量较高（1%左右），加之废钢自身锰也高（船板中的16锰钢含Mn在1.6%），而废钢中的S以及回炉铁（包括铁屑）中的S和锰反应产生的MnS在炉料中的积累达到一定程度，就会产生过量，从而产生上述缺陷。

为了减少铁水中的MnS含量，一般用加入一定量的优质新生铁（低S低Mn）来调整，提高孕育效果，可使MnS细化，减弱其不良影响。

废钢加入量过大时，由于废钢熔点在1530度左右，而生铁和回炉料的熔点只是1230度左右，多用废钢增加了电耗，加大了铁水的过冷倾向，还吸附大量的氮气，一般来说合成铸铁工艺并不适用于灰铸铁，而比较适用于球铁

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芯头是砂芯的重要组成部分。芯头的作用是定位、支撑和排气。芯头在保证定位可靠，支撑牢固、排气通畅的情况下，其数目越少越好。

1．垂直芯头

垂直芯头有三种形式，a）上下都作出芯头，定位准确，支撑可靠，排气通畅。一般常用这种形式。尤其适于高度大于直径的砂芯；b)只作下芯头，不作上芯头，合箱方便。适合于横截面积较大而高度不大的砂芯；c)上、下芯头都不作出，可降低砂箱的高度，便于调整砂芯的位置。适合于比较稳的大砂芯。当L与D之比≥5倍时，优质铸钢树脂沙，则采取加大的下芯头：D2=（1.5~2.0）D。

有些铸件只能做上芯头，不能做下芯头，此时可采取以下措施：

1）予埋芯头

将芯头（上大下小）当作模样的一部分，同模样一起去造型，将芯头予埋在砂型中。此法适合于重量不大的小芯。2）吊芯用铁丝或螺栓将砂芯吊在上箱，吊芯操作麻烦，只适合于单件小批生产；3）盖板砂芯将芯头扩大。搁在下箱中，操作方便，能保证铸件精度，有利于组织流水生产。4）使用芯撑件大、形状复杂，砂芯多，不能吊，只能用芯撑支承。

2．水平芯头

水平砂芯一般都有两个芯头，定位是可靠的。有时只有一个芯头（悬臂芯），定位不可靠；或者虽有两个芯头，但可能倾斜或转动，此时可以采取：

1） 联合芯头（又叫挑担芯头）。小型弯管接头常用联合砂芯。

2） 加大或加长芯头，使砂芯重1心移入支撑面内（即砂型中）。

3） 安放芯撑，增加砂芯的支撑点和支撑面积，使砂芯稳固。

4） 增设工艺孔 为使砂芯稳固，便于排气和清理，可在适当部位增设工艺孔，以便于设置芯头。铸成后可用螺丝塞头堵上或焊死。

3.芯头的定位机构

下芯后，若要求砂芯不沿芯头轴线方向移动，不绕芯头轴线转动。或为了下芯十不易搞错方位，可采用定位芯头。（垂直定位芯头，水平定位芯头）。

4．芯头尺寸的确定

芯头横截面的尺寸，一般决定于铸件相应部位孔眼尺寸，为了便于下芯、合箱，芯头应有一定的斜度，树脂沙厂家，芯头与芯座之间应留有一定的间隙，芯头与芯座之间的间隙，通常采取将芯盒作成名义尺寸，而将模样加大来实现的。

芯头尺寸包括芯头高度、斜度、间隙，芯头斜度及间隙，是为了下芯合箱方便而设的，芯头尺寸一般查表决定。

5．芯头承压面积的验算

一般，芯头尺寸是按经验数据确定，不进行验算。但对自身重量很大的芯子，或受金属液体浮力很大的芯子，为确保铸件质量，其芯头尺寸则需验算。

验算方法、步骤：

1. 计算砂芯重量（自重）

2. 计算砂芯受到的浮力。

3. 计算各芯头所受的Zui1大压力

4. 计算芯头所需的承压面积。

5. 根据承压面积，计算芯头尺寸。

芯头实际承压面积必须大于计算值，否则就要采取提高承压能力的措施。如提高芯座强度（在芯座上垫铁片或耐火砖等），安放芯撑，增加水平芯头长度，增设工艺孔，增加芯头等。以免芯头压坏芯座导致偏芯而铸件报废。

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